Боевые действия в полосе 6-й армии, как и на других участках советско-германского фронта, начались в 4 часа утра 22 июня 1941 года. Тогда начался обстрел государственной границы вражеской артиллерией, а авиация противника нанесла удары по Львову и по аэродромам, находившимся в полосе армии. Уже через несколько часов после этого, по свидетельству очевидцев, во Львов начали прибывать бежавшие с границы семьи пограничников и местных жителей. В самом городе в это время началась стрельба из некоторых домов и колоколен по улицам. Стрелявшие, пойманные с оружием, оказались украинскими националистами.

При первых же сведениях об обстреле государственной границы Военный совет 6-й армии решил отдать приказ о выдвижении туда всех войск, кроме 4-го механизированного корпуса. Но когда это решение было доложено командующему Киевским Особым военным округом, генерал-полковник М.П. Кирпонос категорически запретил это делать.

Несколько позже в штаб 6-й армии начали поступать сведения о высадке немецких десантов в окрестностях Львова. Эти сведения передавали местные Советы, милиция, железнодорожные органы. Но разведывательные подразделения, отправленные на уничтожение этих десантов, никого не находили в указанных районах. Таким образом, все сведения о высаженных немецких десантах в начале войны в полосе 6-й армии оказывались ложными и только нервировали командиров, штабы и отвлекали войска. Не исключено, что эти сведения умышленно передавались немецкими агентами, ранее заброшенными на советскую территорию, которые подключались к линиям воздушной проводной связи и использовали позывные штаба 6-й армии.

На границе первый бой приняли пограничники и гарнизоны укрепленных районов, которые успели занять свои оборонительные сооружения, а также части 41-й стрелковой дивизии, дислоцировавшиеся в Раве-Русской (командир генерал-майора Г.Н. Микушев, начальник штаба полковник Еремин). Войска этой дивизии встретили противника в предполье и после упорного боя, понеся потери, вынуждены были отойти на 1–2 километра.

Наконец-то днем 22 июня штабом Киевского Особого военного округа было приказано начать выдвижение войск 6-й армии без 4-го механизированного корпуса к государственной границе. После этого ее стрелковые соединения начали движение на запад по многим разрозненным, не подготовленным заранее маршрутам и в течение дня по частям вступили в соприкосновение с противником.

Правый фланг армии прикрывали части 3-й кавалерийской дивизии. Из боевого приказа командира этой дивизии генерал-майора С.Н. Малева (начальник штаба майор Шмуйло), отданного в 20 часов 40 минут 22 июня 1941 года, следует, что многочисленные попытки противника в первой половине дня овладеть населенными пунктами Пахрач и Мосты Вельке (Великие Мосты) частями дивизии были отбиты успешно. Однако в последующем небольшие вражеские группы все же начали проникать в глубь обороны соединения, и к исходу дня фашисты овладели населенным пунктом Пахрач. На правом фланге армии противника встретили передовые части 97-й и 159-й стрелковых дивизий, которые также завязали бой, оказывая упорное сопротивление врагу.

На этом основании создавалось впечатление, что План прикрытия государственной границы войсками 6-й армии, хоть и с некоторым нарушением, но в целом выполняется успешно. Но позже стало ясно, что противник, в первый день войны сознательно отказавшись от фронтального штурма укреплений Рава-Русского укрепленного района, наносил главный удар севернее населенных пунктов Крыстинополь и Сокаль в общем направлении на Броды, стремясь расколоть боевые порядки 5-й и 6-й армий и глубоко обойти их фланги.

Таким образом, первая оборонительная операция 6-й армии в начале Великой Отечественной войны была завершена неудачно, несмотря на достаточно тщательную ее подготовку. Войска первого эшелона армии, имея один из самых мощных укрепленных районов – Рава-Русский – и заблаговременно заняв его 41-й стрелковой дивизией, не смогли нанести поражение противнику перед передним краем обороны, при бое за главную полосу и на тыловых рубежах. Имевшиеся армейские резервы были использованы не для разгрома вклинившихся группировок противника, а для занятия обороны на тыловых рубежах. Единственный армейский контрудар поставленной цели не достиг. В результате этого войска армии вынуждены были оставить занимаемые рубежи обороны и постепенно отходить на восток, ведя боевые действия на промежуточных рубежах. Противник за девять суток преодолел оборону объединения, вклинился на советскую территорию на глубину до 175–200 километров, овладел таким важным стратегическим пунктом, как город Львов и вышел на подступы к Тернополю.

Определенный интерес представляет собой анализ причин неудач 6-й армии, сделанный группой представителей Военного совета Юго-Западного фронта, которые в самом начале Великой Отечественной войны специально были направлены в ее соединения для контроля. В Центральном архиве министерства обороны сохранился отчет об этой инспекции, в котором отмечено ряд недостатков, оказавших негативное влияние на результаты операции.

В первых строках отчета отмечаются плохая организация и ведение разведки, «в результате чего командиры и штабы не знают, кто находится у них перед фронтом и на флангах».

Ниже указывалось отсутствие связи с соседними соединениями и частями. «Так, командиры 14-й кавалерийской и 141-й стрелковой дивизии, находясь на расстоянии 12 километров, ничего не знали друг о друге. В результате этого фланги и стыки между соединениями не обеспечивались ни ведением разведки, ни прикрытием огнем, и становились уязвимыми для просачивания подразделений противника вглубь советской территории. Радиосвязь использовалась плохо, а между некоторыми соединениями ее вообще не было из-за отсутствия волн и позывных».

В-третьих, отмечалось, что взаимодействие родов войск, «огня и движения поставлено плохо». Так, нередко дивизионная артиллерия вела огонь по противнику на предельных дальностях стрельбы. Дивизионы противотанковой артиллерии на угрожаемые направления не выдвигались, а использовались для прикрытия штабов соединений. Значительная часть бронемашин и станковых пулеметов также придерживалась командирами в резерве.

В-четвертых, многочисленные специальные и тыловые подразделения даже в случае острой тактической необходимости для усиления стрелковых войск не использовались, а, находясь в тылу, беспорядочно передвигались с одного района в другой, занимая лучшие дороги. Отмечалась плохая маскировка и большая скученность артиллерийских тылов, автомашин, повозок, кухонь.

В-пятых, в случаях вступления в бой с противником боевые порядки войск не выдерживались. Войска действовали скученно, при отсутствии сочетания огня и движения. Практически не используется маневр, охват, не предпринималось попыток окружения и уничтожения противника.

В-шестых, передвижение войск совершалось без должного охранения, нередко хаотически. При этом колонны сильно растягивались, подразделения смешивались друг с другом, нарушалось управление со стороны командиров. Нередко командиры и сами, не стремясь к руководству подчиненными, группами по несколько человек передвигались в стороне от строя.

В-седьмых, в отдельных подразделениях имели место случаи паники, и они, «даже при появлении мелких групп противника, бежали в тыл, бросая все на своем пути, а их командиры частей даже не пытались препятствовать их бегству».

Таким образом, исходя из имеющихся архивных документов видно, что армии прикрытия государственной границы готовились к обороне, а боевые действия соединений 6-й армии позволили частично реализовать План прикрытия государственной границы. 6-я армия первые шесть суток удерживала противника у государственной границы, а людские потери врага оказались намного большими, чем ожидало германское командование.В то же время первая оборонительная операция 6-й армии имела слишком много недостатков, которые привели к ее неудачному исходу. Противник быстро вклинивался в ее оборону. В последующем 6-я армия должна была оставить Львов и отходить в общем направлении на Шепетовку и Бердичев, Проскуров, Винницу, Умань.